D-A-CH TAGUNG 2011 - SGEB

Gebäude BAbbildung 8: Gemessene Torsionsschwingform bei 8.5 Hz [8]Tabelle 1: Gemessene Schwingungsformen am Gebäude B [8]FormFrequenz [Hz]Schwingung in Längsrichtung Gebäude B 5.9Schwingung in Querrichtung Gebäude B 6.5Torsionsschwingung Gebäude B 8.56 NUMERISCHE MODELLE UND MATERIALMODELLIERUNGIm Projekt wurden unterschiedliche Modelle entwickelt und verwendet, um schließlichanhand der Daten aus den Untersuchungen vor Ort, insbesondere derSchwingungsuntersuchungen, zu einem geeigneten Modell für die dynamischen Berechnungenzu gelangen. Nachfolgende Modelle zeigen das Gebäude B des Schulkomplexes.6.1 Modell 1Zunächst wurde das Tragwerk als Rahmentragwerk idealisiert und so ein einfachesdreidimensionales Rahmentragwerk der primären Tragelemente mit linear elastischem Materialmodelliert. Hierbei wurden Riegel und Stützen mittels Balkenelementen und dieGeschoßdecken mit Schalenelementen diskretisiert (Modell 1 in Abb. 9). Dieses Modell dientevor allem für eine erste Abschätzung der Eigenfrequenzen und Formen.6.2 Modell 2Ein detailliertes Modell mit Berücksichtigung der sekundären Tragelemente wieMauerwerksausfachungen, modelliert mit Schalenelementen, führte zur Korrektur derEigenfrequenzen. Zusätzlich wurden auch die Nachgiebigkeit des Bodens sowie derEinspanngrad der Stützen mittels Federn im Modell berücksichtigt.6.3 Modell 3Abschließend wurde für die nichtlinearen statischen und dynamischen Berechnungen eindetailliertes Modell erstellt, das sämtliche Tragelemente, mit Ausnahme der Geschoßdecken,mit nichtlinearem Materialverhalten beschreibt. Die Mauerwerksausfachungen wurden mittelseines Druckstrebenmodells (siehe Abb. 12) modelliert. Die Ermittlung der äquivalenten Breiteb w der Diagonalen erfolgte entsprechend der Monografie von Fardis [9]. Die Abbildung 8 zeigtvon links beginnend die vorgestellten Modellstufen.7343